Способ установки тензорезисторов на трубчатый элемент с диафрагмой и внутренним давлением Советский патент 1985 года по МПК G01L1/22 

05

СП

Изобретение относится к технике измерения усилий в различных твердых физических телах по их деформациям с помощью резисторных тензометров, а именно для измерения продольных усилий в трубчатых элементах с жесткой диафрагмой или коническим участком, находящихся под одновременным воздействием внутреннего давления и вйейгнёгЬ -продольного усилия, в частности таких, как амортизационные стойки вертолета.

Целью изобретения является повыщение точности за счет увеличения полезного сигнала.

Предлагаемый способ установки продольного и поперечного тензорезисторов на трубчатый элемент с жесткой диафрагмой (коническим участком) обеспечивает автоматическую балансировку измерительной схемы по отношению к сигналу-помехе от действия внутреннего давления, так что на выходе выделяется сигнал, характеризующий продольное усилие, вызванное внещней осевой нагрузкой.

В основу автоматической балансировки сигнала-помехи от действия давления положен принцип отыскания двух точек на поверхности трубчатого элемента с равными продольной и поперечной деформациями при действии давления.

В одном и том же сечении поперечная деформация от давления всегда больше продольной. Но по мере уменьшения диаметра трубчатого элемента (конический участок) деформации (как продольная, так и поперечная) уменьшаются, а с приближением к жесткой диафрагме уменьшаются практически до нуля.

Так,что в этой зоне (между продольным тензорезистором и диафрагмой) всегда существует сечение, поперечные деформации в котором уменьшились до значений, равных продольным деформациям в исходном сечении (где установлен продольный тензорезистор).

При действии давления продольный и поперечный тензорезисторы получают одинаковые в таком случае деформации как по знаку, так и по величине. Это соответствует автоматической балансировке измерительной схемы, т.е. такая схема является самобалансирующейся по отношению к давлению и при действии давления в измес рительной диагонали не вырабатывается какой-либо сигнал. При действии внешней осевой нагрузки продольный и поперечный тензорезисторы получают равнозначные деформации, что, является достаточным условием для нарущения баланса моста (полумоста). Такая схема является активной по отношению к продольной нагрузке.

В измерительной диагонали ее выраба тывается сигнал, характеризующий только продольную нагрузку, действующую на труб5 чатый элемент.

Выбор места установки поперечного тензорезистора находят путем перемещения поперечного тензорезистора между диафрагмой (коническим участком) и продольным тензорезистором до совпадения деформации

0 под поперечным тензорезистором с деформацией под продольным тензорезистором при действии внутреннего давления в трубчатом элементе с последующей установкой в найденной точке поперечного тензорезистора.

Таким образом, за счет установки продольного и поперечного тензорезисторов датчика продольного усилия в трубчатом элементе с жесткой диафрагмой (коническим участком) по предлагаемому способу отпадает необходимость в частичной приклейке поперечного тензорезистора и его приклеивают полностью по всей базе, что в несколько раз увеличивает полезный сигнал, вырабатываемый поперечным тензорезистором и увеличивает общую точность измерения продольного усилия при упрощении его конструкции и улучщении температурной стабильности. Полная приклейка тензорезисторов позволяет применить малобазные полупроводниковые тензорезисторы, что в значительной степени увеличивает чувствительность измерительной схемы, а следовательно, и общую точность измерения. При этом упрощается усилительная аппаратура всего измерительного комплекса и уменьшается его вес.

СПОСОБ УСТАНОВКИ ТЕНЗОРЕЗИСТОРОВ НА ТРУБЧАТЫЙ ЭЛЕМЕНТ С ДИАФРАГМОЙ и ВНУТРЕННИМ ДАВЛЕНИЕМ, заключающийся в том, что на поверхности трубчатого элемента находят точку с максимальным значением относительной продольной деформации при действии на него внешней продольной нагрузки, продольный тензорезистор устанавливают в этой точке, а поперечный тензорезистор - между продольным и диафрагмой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем увеличения полезного сигнала, при установке поперечного тензорезистора сначала определяют при помощи съемных тензометров и действии внутреннего давления в трубчатом элементе точку, в которой относительная поперечная деформация равна относительной продольной деформации под продольным тензорезистором, затем устанавливают попеi речный тензорезистор в найденной точке при сброшенном внутреннем давлении. (Л